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陆架边缘海是全球海洋碳循环研究的关键区域,其物理、化学和生物环境急剧变化的河口区,成为生物地球化学过程最为复杂的区域。有机质的来源是进一步解决有机碳输送、埋藏和成岩作用的首要问题。目前,生物标志物示踪法被广泛地应用到边缘海有机碳循环的研究中。 本文以世界上含沙量最大的黄河下游及其河口区为研究对象,通过分析沉积物中一类来自于细菌和古菌的生物标志物,即甘油二烷基甘油四醚化合物(GDGT),并结合TOC、TN、C/N和δ13C等传统地球化学参数,从空间和时间的角度研究了河口区沉积物有机质来源及其变化特征,主要得到以下结论:⑴黄河下游河道、河口区及其邻近海区,广泛分布着包括类异戊二烯和支链等15种GDGT化合物,其中黄河河道和口门处表层沉积物中,传统认为来自于水生奇古菌(Thaumarchaeota)的泉古菌醇(Crenarchaeol)主要来自于黄土高原土壤,随着离河口距离的增加,海洋泉古菌醇的贡献才有所体现。尽管如此,表征陆源有机质的BIT指标仍然能够应用到黄河河口区,从下游河道到近海区,BIT值从0.81逐渐降低到0.36,并且沿着黄河汛期时泥沙的输送方向呈现递减趋势。同时,BIT与δ13C的二端元模式得到的陆源有机质比例呈现相似的分布规律,即黄河下游和口门区域,陆源有机质比例较高(约80%),而近海区陆源有机质比例较低。⑵利用BIT,C/N和δ13C的混合三端元模式发现,在过去70年中,南渤海沉积物中有机质主要来自土壤,平均比例为67.7%(38%~92%),海洋有机质的平均贡献为26.1%(0~58%),植物碎屑的贡献最低,平均为6.2%(0~23%)。此外,沉积物中有机质比例发生突变的时间与历史时期黄河的摆动(1953,1976和1996)基本同步,表明黄河的摆动对渤海沉积物中有机质的分布有着重要的影响。